DE102017011035A1 - Verfahren zum Senden und Empfangen von Radarsignalen in einem Fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Senden und Empfangen von Radarsignalen in einem Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Radarsignalen in einem Fahrzeug (1), wobei von wenigstens einem Radarsender (3) des Fahrzeugs (1) ein moduliertes Radarsignal (S) ausgesandt wird, wobei das modulierte Radarsignal (S') durch einen Radarempfänger (5) des Fahrzeugs (1) empfangen wird, wobei das modulierte Radarsignal (S) anhand der Modulation als Radarsignal (S) des Fahrzeugs (1) erkannt wird, und wobei die Modulation für das modulierte Radarsignal (S) individuell für das spezifische Fahrzeug (1) vorgegeben wird, für welches das Verfahren durchgeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Radarsignalen in einem Fahrzeug.
  • Aus der internationalen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 2008/040341 A1 ist ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Radarsignalen in einem Fahrzeug bekannt, wobei ein moduliertes Radarsignal von einem Radarsender des Fahrzeugs ausgesandt wird, wobei das modulierte Radarsignal - nach Reflexion in einer Umgebung des Fahrzeugs - durch einen Radarempfänger des Fahrzeugs empfangen wird. Die Modulation des Radarsignals dient dazu, Störeinflüsse wie interne oder äußere Störeinstrahlungen, die Strahlung von Radarsystemen anderer Fahrzeuge, und weitere Störsignale zu kompensieren. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass Frequenzrampeneigenschaften für das modulierte Radarsignal zufällig oder pseudozufällig oder determiniert variiert werden. Anhand der Modulation soll das Fahrzeug dann in die Lage versetzt werden, das modulierte Radarsignal als eigenes Radarsignal zu erkennen und insbesondere von anderen Radarsignalen anderer Fahrzeuge zu unterscheiden. Diese bekannte Ausgestaltung ist in Hinblick auf eine eindeutige Identifizierbarkeit und/oder Unterscheidbarkeit des eigenen Radarsignals des Fahrzeugs verbesserungsfähig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Radarsignalen in einem Fahrzeug zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Verfahren mit den Schritten des Anspruchs 1 geschaffen wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Radarsignalen in einem Fahrzeug derart weitergebildet wird, dass die Modulation für das modulierte Radarsignal individuell für das spezifische Fahrzeug vorgegeben wird, für welches und/oder in welchem das Verfahren durchgeführt wird. Dies ermöglicht eine eindeutige Unterscheidung zwischen dem eigenen Radarsignal und fremden Radarsignalen in dem Fahrzeug, sodass Reflexionen des eigenen Radarsignals ausgewertet, und Radarsignale anderer Fahrzeuge sowie Störsignale und dergleichen herausgefiltert werden können. Somit wird die Funktionsfähigkeit und Sicherheit des Verfahrens zum Senden und Empfangen von Radarsignalen vorteilhaft erhöht und zugleich eine Umgebungserfassung in dem Fahrzeug und durch das Fahrzeug verbessert.
  • Es ist möglich, dass der Radarsender und der Radarempfänger des Fahrzeugs integral miteinander ausgebildet sind, oder dass ein gleiches elektronisches Element sowohl zum Senden als auch zum Empfangen des Radarsignals verwendet wird. Der Radarsender kann also insbesondere mit dem Radarempfänger identisch sein. Besonders bevorzugt wird ein Radarsensor verwendet, der eingerichtet ist sowohl zum Senden als auch zum Empfangen eines Radarsignals.
  • Dass das modulierte Radarsignal anhand der Modulation als Radarsignal des Fahrzeugs erkannt wird, bedeutet insbesondere, dass das Radarsignal des Fahrzeugs - als eigenes Radarsignal - von anderen Radarsignalen, insbesondere von Radarsignalen anderer Fahrzeuge, unterschieden wird. Dies wird in besonders sicherer und zuverlässiger Weise dadurch möglich, dass das Radarsignal individuell für das spezifische Fahrzeug moduliert ist.
  • Unter dem spezifischen Fahrzeug ist hier das konkrete Fahrzeug zu verstehen, für welches das Verfahren durchgeführt wird. Insbesondere wird die Modulation nicht für eine bestimmte Fahrzeuggattung, das heißt insbesondere eine bestimmte Baureihe oder ein bestimmtes Modell eines bestimmten Herstellers jeweils gleich vorgegeben, sondern sie wird ganz konkret und spezifisch für genau das Fahrzeug-Individuum, für welches das Verfahren durchgeführt wird, individuell vorgegeben. Jedes einzelne Fahrzeug weist somit entweder global oder zumindest lokal in seiner näheren Umgebung - unabhängig von der Art und/oder Anzahl anderer in der näheren Umgebung des Fahrzeugs vorhandener Fahrzeuge - eine eindeutig nur diesem einzelnen Fahrzeug zugeordnete Modulation des Radarsignals auf.
  • Das Verfahren wird bevorzugt in dem Fahrzeug durchgeführt, insbesondere durch ein Steuergerät, eine Recheneinrichtung oder dergleichen, die in dem Fahrzeug vorgesehen ist. Es ist aber auch möglich, dass zumindest Teilschritte des Verfahrens, insbesondere die Vorgabe der Modulation, außerhalb des Fahrzeugs, insbesondere in einer externen Recheneinrichtung, durchgeführt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Modulation durch das Fahrzeug selbst vorgegeben wird. Insbesondere in diesem Fall kann das Verfahren vollständig in dem Fahrzeug selbst durchgeführt werden. Die Modulation des Radarsignals wird dann vorzugsweise durch ein Fahrzeug-internes Steuergerät oder eine Fahrzeug-interne Recheneinrichtung durchgeführt. Das Fahrzeug ist in diesem Fall autark in der Lage, das Radarsignal zu modulieren.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Modulation durch eine Fahrzeug-externe Infrastruktureinrichtung, insbesondere einen zentralen Dienstgeber, ein Internet-Backend oder eine andere geeignete Infrastruktureinrichtung, besonders bevorzugt vermittelt über eine sogenannte Car2X-Kommunikation, vorgegeben wird. Auf diese Weise kann Rechenleistung in dem Fahrzeug selbst eingespart werden, wobei diese Ressource dann für andere Aufgaben in dem Fahrzeug zur Verfügung steht.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Modulation für das Fahrzeug unabhängig von äußeren Einflüssen bestimmt wird. Bei der Vorgabe der Modulation wird somit ausschließlich auf Parameter zurückgegriffen, die in dem Fahrzeug selbst unabhängig von dessen äußerer Umgebung vorliegen. Dies hat den Vorteil, dass die Modulation autark in dem Fahrzeug festgelegt werden kann, was besonders einfach und schnell möglich ist.
  • Alternativ wird die Modulation bevorzugt durch Kommunikation mit wenigstens einem äußeren Kommunikationspartner ausgehandelt. Der äußere Kommunikationspartner kann dabei beispielsweise ein anderes Fahrzeug oder eine Fahrzeug-externe Infrastruktureinrichtung sein. Dies ermöglicht es insbesondere, die Modulation ad hoc im Kontext der äußeren Umgebung zu bestimmen, und so zum einen in jedem Zeitpunkt eine geeignete Modulation zu finden und zum anderen die Modulation eindeutig jeweils in der Umgebung des Fahrzeugs für das konkrete Fahrzeug festzulegen.
  • Die Vorgabe der Modulation kann also insgesamt global oder lokal erfolgen. Im Fall der globalen Vorgabe erhält das Fahrzeug dabei seine eigene Modulation als einzigartige Kennzeichnung nach Art eines Fingerabdrucks. Bei der lokalen Vorgabe werden Informationen über die Modulation in einem lokalen Umfeld des Fahrzeugs ausgetauscht, und die Modulation wird flexibel und situationsabhängig festgelegt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Modulation in Abhängigkeit von einer fahrzeugspezifischen Kennzeichnung, insbesondere von einem fahrzeugspezifischen alphanumerischen Code, insbesondere einer Fahrzeug-Identifikationsnummer oder einer Fahrgestellnummer des Fahrzeugs, berechnet wird. Auf diese Weise kann global eindeutig für das Fahrzeug und auch durch das Fahrzeug selbst sowie unabhängig von äußeren Einflüssen eine eindeutige, fingerabdruckartige Modulation festgelegt werden. Dabei ist es nicht nur für das Fahrzeug selbst möglich, die eigenen Radarsignale anhand der Modulation eindeutig zu identifizieren; vielmehr ist es auch für andere Fahrzeuge oder externe Infrastruktureinrichtungen möglich, das Fahrzeug eindeutig anhand der Modulation seiner Radarsignale zu erkennen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Modulation zwischen einer Mehrzahl von Fahrzeugen über eine Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug ausgehandelt wird. Hierzu wird bevorzugt eine sogenannte Car2Car-Kommunikation genutzt. Somit kann ad hoc und lokal ausgehandelt werden, welches Fahrzeug welche Modulationen verwendet. Auch in diesem Fall kann die Modulation für das Fahrzeug zumindest in der lokalen Umgebung desselben eindeutig und individuell festgelegt werden, wobei die verschiedenen Fahrzeuge sich untereinander über die ausgehandelten Modulationen erkennen können. Zusätzlich kann die Modulation flexibel und situationsabhängig bestimmt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein weiteres Fahrzeug in dem Fahrzeug, welches im Folgenden als erstes Fahrzeug in Abgrenzung zu dem weiteren Fahrzeug bezeichnet wird, anhand der Modulation eines durch das erste Fahrzeug empfangenen Radarsignals des weiteren Fahrzeugs identifiziert wird, wobei vorzugsweise Informationen über das weitere Fahrzeug in dem ersten Fahrzeug zur Steuerung des ersten Fahrzeugs verwendet werden. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn auch das weitere Fahrzeug eine Fahrzeug-individuelle Modulation für sein Radarsignal verwendet, sodass diese Modulation Informationen über das weitere Fahrzeug trägt. Das Radarsignal dient dann als zusätzliche Informationsquelle insbesondere für umgebungserkennende Algorithmen wie beispielsweise Clusteralgorithmen oder andere Algorithmen zur Umgebungserfassung, wobei die Identifikation anderer Fahrzeuge in dem ersten Fahrzeug die Umgebungserfassung deutlich erleichtert, da diese in ihrer Position leichter gefunden werden können, und da anhand der Identifizierung des weiteren Fahrzeugs beispielsweise dessen Abmaße bekannt sein können, sodass ein genaueres und kompletteres Bild der Umgebung entsteht.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass Informationen zwischen dem ersten Fahrzeug und einem weiteren Fahrzeug und/oder einer Fahrzeug-externen Infrastruktur über modulierte Radarsignale ausgetauscht werden. Somit können die modulierten Radarsignale nicht nur zur Identifikation, sondern darüber hinaus zur erweiterten Kommunikation und Informationsübermittlung zwischen Fahrzeugen und/oder Fahrzeug-externen Infrastruktureinrichtungen verwendet werden. Dies eröffnet einen zusätzlichen Kommunikationsweg zwischen Fahrzeugen und/oder Fahrzeug-externen Infrastruktureinrichtungen, der als einziger Kommunikationsweg, als redundanter Kommunikationsweg oder als ergänzender Kommunikationsweg genutzt werden kann, was insgesamt die Sicherheit im Straßenverkehr gerade beim autonomen oder teilautonomen Fahren erhöht.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist schließlich vorgesehen, dass eine Position des Fahrzeugs über das modulierte Radarsignal gesendet wird. Dabei kann - insbesondere als Information über das Fahrzeug - beispielsweise mittels einer für sich genommen bekannten Positionserkennungseinrichtung, beispielsweise einem Satellitennavigationssystem, die Position des Fahrzeugs erkannt und dann über das modulierte Radarsignal an andere Fahrzeuge und/oder eine Fahrzeug-externe Infrastruktureinrichtung übermittelt werden. Dies ermöglicht neben einer Ortung des Fahrzeugs insbesondere die Erkennung der Position der Radarsensoren und/oder Radarquellen im Straßenverkehr, wodurch eindeutig zwischen einem direkt von einer Radarquelle kommenden Signal und einem reflektierten Signal unterschieden werden kann. Dies führt zu einem weiteren Qualitätssprung bei der Verwendung von Fahrerassistenzsystemen und wirkt sich insbesondere vorteilhaft auf autonome oder teilautonome Fahraufgaben aus.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Senden und Empfangen von Radarsignalen in einem Fahrzeug.
  • Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Senden und Empfangen von Radarsignalen in einem Fahrzeug 1, wobei von einem Radarsender 3 des Fahrzeugs 1 ein moduliertes Radarsignal S ausgesandt wird, wobei das modulierte Radarsignal S - hier als reflektiertes Radarsignal S' - durch einen Radarempfänger 5 des Fahrzeugs 1 empfangen wird. Dabei wird das modulierte Radarsignal S, S' anhand der Modulation als Radarsignal des Fahrzeugs 1 erkannt. Dabei ist vorgesehen, dass die Modulation für das modulierte Radarsignal S individuell für das spezifische, das heißt konkrete Fahrzeug 1 vorgegeben wird, für welches und insbesondere in welchem das Verfahren durchgeführt wird. Somit ist eine eindeutige Unterscheidung des eigenen Radarsignals S, S' des Fahrzeugs 1 von einem anderen Radarsignal R eines weiteren, anderen Fahrzeugs 7 möglich.
  • Bei dem hier dargestellten Beispiel wird das modulierte Radarsignal S des Fahrzeugs 1 an dem vorausfahrenden, weiteren Fahrzeug 7 reflektiert, wobei zugleich ein an einer Fahrzeug-externen Infrastruktureinrichtung 9, hier einer Ampel, reflektiertes anderes Radarsignal R des weiteren Fahrzeugs 7 von dem Radarempfänger 5 empfangen wird. Die individuelle, fahrzeugspezifische Modulation des Radarsignals S ermöglicht es dem Fahrzeug 1, das eigene Radarsignal S von dem anderen Radarsignal R des weiteren Fahrzeugs 7 zu unterscheiden.
  • Die Modulation des Radarsignals S wird bevorzugt durch das Fahrzeug 1 selbst und/oder durch eine Fahrzeug-externe Infrastruktureinrichtung 9, hier beispielsweise einer der Ampel zugeordneten Recheneinrichtung, oder einem zentralen Dienstgeber, einem Internet-Backend oder dergleichen, vorgegeben. Die Kommunikation mit der Fahrzeug-externen Infrastruktureinrichtung 9 kann dabei beispielsweise über eine Car2X-Kommunikation erfolgen.
  • Die Modulation wird bevorzugt für das Fahrzeug 1 unabhängig von äußeren Einflüssen bestimmt, wobei es insbesondere möglich ist, dass die Modulation in Abhängigkeit von einer Fahrzeug-spezifischen Kennzeichnung, insbesondere einem Fahrzeug-spezifischen alphanumerischen Code, beispielsweise einer Fahrzeugidentifikationsnummer oder einer Fahrgestellnummer, berechnet wird. Alternativ ist es möglich, dass die Modulation - insbesondere ad hoc - durch Kommunikation mit wenigstens einem äußeren Kommunikationspartner, beispielsweise mit dem weiteren Fahrzeug 7 und/oder der Fahrzeug-externen Infrastruktureinrichtung 9, ausgehandelt wird.
  • Insbesondere ist es möglich, dass die Modulation zwischen einer Mehrzahl von Fahrzeugen 1, 7 über eine Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug, insbesondere eine Car2Car-Kommunikation, ausgehandelt wird.
  • Insbesondere dann, wenn auch das andere Radarsignal R für das weitere Fahrzeug 7 spezifisch moduliert ist, kann das weitere Fahrzeug 7 in dem ersten Fahrzeug 1 anhand der Modulation des anderen Radarsignals R identifiziert werden. Dabei werden bevorzugt Informationen über das weitere Fahrzeug 7 in dem ersten Fahrzeug 1 zur Steuerung des ersten Fahrzeugs 1 verwendet. Solche Informationen können insbesondere Abmaße des weiteren Fahrzeugs 7 sein.
  • Vorzugsweise werden Informationen zwischen dem ersten Fahrzeug 1 und dem weiteren, zweiten Fahrzeug 7 und/oder der Fahrzeug-externen Infrastruktur 9 über die modulierten Radarsignale S, R ausgetauscht.
  • Besonders bevorzugt wird eine Position des Fahrzeugs 1 über das modulierte Radarsignal S gesendet.
  • Insgesamt ist es mit Hilfe des hier vorgeschlagenen Verfahrens möglich, eindeutig Radarsignale anderer Fahrzeuge oder weiterer Fahrzeug-externer Radarquellen von eigenen Radarsignalen des Fahrzeugs 1 zu unterscheiden, wodurch die Genauigkeit und Sicherheit einer Umgebungserfassung des Fahrzeugs 1 insbesondere mit Blick auf autonome oder teilautonome Fahrfunktionen verbessert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2008/040341 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Senden und Empfangen von Radarsignalen in einem Fahrzeug (1), wobei - von wenigstens einem Radarsender (3) des Fahrzeugs (1) ein moduliertes Radarsignal (S) ausgesandt wird, wobei - das modulierte Radarsignal (S') durch einen Radarempfänger (5) des Fahrzeugs (1) empfangen wird, wobei - das modulierte Radarsignal (S) anhand der Modulation als Radarsignal (S) des Fahrzeugs (1) erkannt wird, und wobei - die Modulation für das modulierte Radarsignal (S) individuell für das spezifische Fahrzeug (1) vorgegeben wird, für welches das Verfahren durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulation a) durch das Fahrzeug (1) selbst, und/oder b) durch eine Fahrzeug-externe Infrastruktureinrichtung (9) vorgegeben wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulation a) für das Fahrzeug (1) unabhängig von äußeren Einflüssen bestimmt, oder b) durch Kommunikation mit wenigstens einem äußeren Kommunikationspartner ausgehandelt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulation in Abhängigkeit von einer Fahrzeug-spezifischen Kennzeichnung, insbesondere einem Fahrzeug-spezifischen alphanumerischen Code, insbesondere einer Fahrzeug-Identifikationsnummer oder einer Fahrgestellnummer, berechnet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulation zwischen einer Mehrzahl von Fahrzeugen (1,7) über eine Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug ausgehandelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Fahrzeug (7) in dem Fahrzeug (1) anhand der Modulation eines durch das Fahrzeug (1) empfangenen Radarsignals (R) des weiteren Fahrzeugs (7) identifiziert wird, wobei vorzugsweise Informationen über das weitere Fahrzeug (7) in dem Fahrzeug (1) zur Steuerung des Fahrzeugs (1) verwendet werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen zwischen dem ersten Fahrzeug (1) und einem weiteren Fahrzeug (7) und/oder einer Fahrzeug-externen Infrastruktureinrichtung (9) über modulierte Radarsignale (S) ausgetauscht werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position des Fahrzeugs (1) über das modulierte Radarsignal (S) gesendet wird.
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